220kV变电站电压互感器的常见故障及解决措施
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220kV变电站电压互感器的常见故障及解决措施
摘要：在社会高速发展的背景下，电网建设工作在持续进行，电网内部结构得到极大的优化。在此背景下220kV变电站电压互感器得到行业人员的重视，作为我国电网结构中较为重要的一环，一旦在运行阶段出现问题，将会直接影响到供电效果，还有可能出现大面积停电事故，影响民众生活和工作。因此，需要加强对220kV变电站电压互感器维护工作的关注度。
关键词：220kV变电站；电压互感器；改造工作;管控措施
电压互感器即使一次侧电压较高,二次侧电压通常也不会出现大幅度的变化,因此能够提升操作安全系数,起到保护工作人员和设备的作用。按原理分为电磁感应式和电容分压式两类，电磁感应式多用于220kV及以下各种电压等级。我国电网建设工作在最近几年一直在高效推进，使得现有的电力网络得到完善，关于220kV变电站电压互感器改造也在持续跟进，对大众可靠、安全的用电有巨大意义。
一、 电压互感器概述
电压互感器原理和变压器一样，均是变换电压的电力设备，在设计选型中需要结合实际情况选用容量最为合适的电压互感器，原理是将电网的高电压变换为安全标准的低电压，以供测量仪表、继电保护装置等工作使用。通常需要与继保装置相互配合才能够充分发挥其保护电力系统的作用。根据电磁感应定律，一次绕组电压(U1)会在二次绕组产生一个相应的二次电压(U2),以此通过改变一、二次绕组的匝数值,可以得到一个符合标准的二次电压值,满足测量仪表及继电保护的使用电压。电压互感器一次电压与二次电压是不平等的,因为会存在一个电压差比值,即是有不同电压等级的电压互感器。简而言之，电压互感器就是将运行电路中的一次高电压,按照一定比例转换为二次低电压以适应各类供电需求。电容分压式一般用于、220kV以上的电力系统,特别是超高压电力系统应用较多。电压互感器为测量用和保护用两类。对前者的主要技术要求是保证必要的准确度;对后者可能有某些特殊要求,如要求有第三个绕组,铁心中有零序磁通等。
二、220kV变电站电压互感器的常见故障
1.电容器故障
变电站电压互感器正常运行过程中,由于受到加工工艺的限制或者其它因素影响,分压电容器往往达不到标准的电压负载,因此电压会超出其承载能力,从而影响变电站的安全运行。通常情况下,接地点需要设置在电容器一次绕组末端,没有按照要求接地,或者有些电容器的连接点老化或者损坏,造成串联电容末端失去接地点或接触不良,甚至没有设置连接点,导致电压互感器中电容器的末端与大地之间形成一个电容,并且伴随产生极高的悬浮电压,使得一次绕组末端发生对地放电现象,对电压互感器的电子元件造成损伤,影响电压互感器的安全使用,从而引发严重的安全事故。
2.绝缘故障
我国当前采用的电压互感器,很多都属于半绝缘结构,这种电压互感器的优势在于体积小、成本低、质量轻等,绝缘故障的原因是由于电容单元潮湿、干燥不彻底等因素造成的,需要避免受潮后水分子积累在绝缘纸内层上,造成绝缘击穿问题。
3.铁磁谐振
电磁感应式电压互感器工作原理与变压器相同,特点是容量很小而且比较稳定，正常运行时接近于空载状态。在发生铁磁谐振时,处于相同电势电源情况下,如果有外界冲击所导致的过渡情况,将会影响电路的运行稳定。为解决铁磁谐振问题,首先需要了解主网铁磁谐振所具有的特性,通常在一次侧中性点加装阻尼电阻,在单相接地时,在消谐器上出现千余伏电压,导致其非线性电阻下降;或在开口三角侧并联固定阻尼,适用于要求不太高的变电站有效解决铁磁谐振故障。
三、变电站电压互感器的常见故障及解决措施 1建立健全的监控系统装置
为了尽量的避免由于电压互感器发生故障,所造成的经济损失,需要设置健全和完备的监控系统,加强监督电容器的使用效果,并且测试电容器尾端的接触情况,监控系统必须经测试合格后方可确定能否使用,同时,在完成对电容器的监测工作之后,需要安排专门的验收人员进行检查和验收,在完成这些工作之后,运用该套监控系统来检查各种渗漏和放电现象,从而避免各项安全事故的发生。此外,需要加大对末端接地位置的红外测温工作,一旦出现异常情况,应该及时向有关部门报告。
2.加强维护检修
通常情况下，变电站电压互感器保持长时间运行状态，为了确保其长时间运行中状态始终处于正常范围，就必须加强电压互感器维护检修，维护检修人员对电压互感器进行维护检修时，必须对电压互感器有全面仔细的了解，例如其使用性能，工作原理，内部元器件位置等，同时结合实际情况制定科学合理的维护检修措施，加强电压互感器维护管理，从而为电压互感器维护检修工作的顺利进行与完成提供可靠的保障。另外，应该不断强化维护检修人员的故障预防意识和安全意识，做到及时发现电压互感器故障征兆，及时采取应对措施进行处理。
3.选择符合国家标准的电压互感器
220kV变电站在建设初期,首先要选择各类制造质量标准符合国家四类变电站建设的安全标准的设备及其元件,从正规的渠道选购电压互感器。并且,需要结合四类变电站变电的设计标准,结合其它的设备元件,选择与220kV变电站其它的基础设施设备运行相匹配的电压互感器,详细的了解各类电压互感器的使用寿命、综合性能。此外,为了防止电压互感器避雷针击穿时间,电压互感器建议不设置避雷针,由220kV变电站根据变电站内电网的设计科学的安装避雷针。总之,220kV变电站建设时期要加重电压互感器的选择与安装工艺,为电压互感器的安全稳定运行排除建设期的故障,奠定电压互感器整体运行的安全状态。
4.对电压互感器的电压保护设备进行设置 220kV变电站电压互感器检测系统的设置也是非常关键的一步，在变电站电压互感器的运行过程中非常重要，检测系统可以有效地收集并监测电压互感器在运行过程中的数值变化，一旦有意外情况发生，检测系统可以根据电压互感器的数值展开判断分析，进一步预防变电站电压互感器在后续的工作中可能发生的故障。另外，检测系统能够在变电站电压互感器运行的过程中，对电压互感器的电压保护设备进行设置，一旦电压互感器异常，系统可以及时发出警报，促使工作人员进行排查，能够提高解决电压互感器的故障问题的工作效率，减少由于电力供应故障给对用电居民带来的不利影响。
5.针对电压互感器的电容末端和土地的接地状况进行定期的检查
变电站的工作人员应高度重视电压互感器电容接地的检测工作，针对220kV变电站电压互感器的电容末端和土地的接地状况进行定期的检查，保证电压互感器的安全运行。变电站还要有效地提高工作人员的职业技能素质，使工作人员能够熟练地操作各种类型电压互感器的接地作业，防止因为接地方式错误而发生意外的情况。
结语:
在国家大力推进基础建设的过程中，基础设施得到极大的完善，考虑到当下人们对电能的迫切需求，需要加强对电力设备的关注度，应该选择科学的方式进行控制。在变电站的运行过程中，电压互感器起着至关重要的作用，只有针对220kV变电站电压互感器的常见故障进行有效地解决，才能维护变电站的安全运行。
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